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ANÁLISIS Y SUPERVISIÓN DE CONCRETOS EN ESTADO
FRESCO Y ENDURECIDO PREPARADOS EN OBRA POR MEDIO
DE MEZCLADORA DOMAT SERIE DMP30 DURANTE 4 MESES
Autor
Paola Andrea Restrepo Henao
Universidad de Antioquia
Facultad de Ingeniería, Escuela Ambiental Medellín, Colombia
2020
ANÁLISIS Y SUPERVISIÓN DE CONCRETOS EN ESTADO FRESCO Y
ENDURECIDO PREPARADOS EN OBRA POR MEDIO DE MEZCLADORA
DOMAT SERIE DMP30 DURANTE 4 MESES
Paola Andrea Restrepo Henao
Trabajo de grado
como requisito para optar al título de:
Ingeniera Civil.
Asesores (a)
Arq. Diseñador Jorge Eduardo Maya Arango
Ing. Civil Fabián Darío Sánchez Zuluaga
Universidad de Antioquia
Facultad de Ingeniería, Escuela Ambiental
Medellín, Colombia
2020.
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Contenido
1. Resumen .........................................................................................................................4
2. Introducción....................................................................................................................5
3. Objetivos ........................................................................................................................7
3.1 Objetivo general .......................................................................................................7
3.2 Objetivos específicos ................................................................................................7
4. Marco Teórico ................................................................................................................8
4.1 Composición del concreto ........................................................................................9
4.1.1 Agregados finos y gruesos .................................................................................9
4.1.2 Verificación de calidad de los agregados finos y gruesos en obra ..................... 11
4.1.3 Material cementante ........................................................................................ 12
4.1.4 Verificación de calidad del material cementante en obra .................................. 14
4.1.5 Agua ............................................................................................................... 15
4.1.6 Verificación de calidad del agua en obra .......................................................... 17
4.1.7 Aditivo ............................................................................................................ 18
4.1.8 Verificación de calidad del aditivo en obra ...................................................... 19
4.2 Domat .................................................................................................................... 21
4.3 concreto en estado fresco ........................................................................................ 23
4.4 Concreto en estado endurecido ............................................................................... 28
5. Metodología.................................................................................................................. 30
6. Resultados y análisis ..................................................................................................... 31
7. Conclusiones ................................................................................................................ 36
8. Referencias Bibliográficas ............................................................................................ 37
9. Anexos ......................................................................................................................... 38
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1. RESUMEN
Este documento es el informe final del trabajo de grado en la modalidad de práctica
empresarial, requisito para obtener el título de Ingeniero civil de la Universidad de Antioquia
y surgio la investigación: “Análisis y supervisión de concretos en estado fresco y endurecido
preparados en obra por medio de mezcladora Domat serie DMP30 durante 4 meses”. Dicha
investigación se realizo en la obra Vivenza, ubicada en la vía Machado – Copacabana, con el
propósito de mejorar las técnicas realizadas antes, durante y después de la preparación del
concreto, ya que a partir de estas técnicas, se puede evidenciar resultados satisfactorios o
deficientes a la hora de manejar el concreto.
El objetivo de la investigación fue realizar un análisis y una supervisión a los concretos
producidos en dicha obra, por medio de mezcladora Domat serie DMP30, así mismo evaluar
la calidad en estado fresco y endurecido, durante un periodo de cuatro (4) meses.
Durante la investigación se desarrollaron cuatro momentos claves: 1) Seguimiento a la
procedencia de los materiales empleados, 2) Supervisión a las operaciones realizadas en obra,
antes-durante y después de preparar la mezcla de concreto, 3) Elaboración de muestras de
concreto de acuerdo a la norma NTC 454 – Concreto fresco, Toma de muestras, y 4)
Ejecución de un análisis estadístico de los resultados obtenidos en los ensayos de compresión.
Con esto se pretende definir los procesos adecuados para cumplir con el objeto de estudio.
Se evidencio, que una mala práctica en estos cuatro momentos puede incidir directamente en
la calidad del concreto, afectando propiamente la seguridad de la estructura, por otra parte, se
debe garantizar que los materiales sean los especificados por el diseño y que dichas mezclas
sean elaboradas, transportadas y colocadas con el mayor compromiso, teniendo en cuenta las
Normas Técnicas Colombianas y la Norma Sismo Resistente Colombiana de 2010.
Los resultados obtenidos, en la elaboración de las muestras en general fueron satisfactorios,
ya que cumplieron a cabalidad con las especificaciones del proyecto, sin embargo se debe
tener mayor cuidado en el mantenimiento de la concretadora empleada es decir realizarle
mantenimientos preventivos más seguido para controlar el buen tamizaje de los materiales,
además garantizar que la persona encargada de realizar las muestras de concreto este
certificada y capacitada para evitar errores humanos en la realización de muestras, asimismo
se sugiere implementar los ensayos a materiales con un periodo menor y mecanismos que
controlen la temperatura en el proceso de curado de especímenes.
Finalmente, realizar una mezcla de concreto es de gran importancia, ya que dependiendo de la
calidad de esta, se puede tener una mayor grado de certeza en cuanto al buen funcionamiento
de la estructura.
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2. INTRODUCCIÓN
Por medio de la historia, se ha evidenciado como el concreto ha jugado un papel muy
importante en el medio de la construcción, y por ende en el campo de la ingeniería civil, ya
que ha permitido el desarrollo y ejecución de grandes estructuras en el mundo,
proporcionando economía y estabilidad a la hora de realizar el levantamiento de una
edificación.
Actualmente, se han fabricado equipos especializados, como mezcladoras tipo Domat que
permiten elaborar mezclas de concreto de manera fácil, rápida y controlada, aportando
diferentes soluciones a una sociedad acostumbrada a procesos artesanales y tradicionales,
como por ejemplo la dosificación de materiales por método de tanteo, el cual presenta un alto
grado de imprecisiones, y por lo tanto, pone en duda la calidad de la mezcla realizada.
Eventualmente, esto se debe a las necesidades del hombre en optimizar la producción de
concreto y en crear factores diferenciadores que permitan acelerar y modernizar el sector de la
construcción.
Por otra parte, en el proyecto de grado “Análisis y supervisión de concretos en estado fresco y
endurecido preparados en obra por medio de mezcladora Domat serie DMP30”, se
caracterizan los materiales de un concreto, identificando como tales: el agua, arena, triturado,
cemento y aditivo, este último, cada día otorga soluciones diferentes, cuando se trata de
resolver nuevos retos y necesidades en el mundo de la construcción, por medio de sustancias
o químicos que permiten el aprovechamiento de todas las características de la mezcla de
concreto, logrando así una construcción resistente y duradera.
Lo que demuestra que, en Colombia, cada día se están desarrollando nuevas tecnologías que
certifican la optimización del tiempo y el cumplimiento de especificaciones de los proyecto,
lo que exige que se implementen nuevos controles y supervisiones para dichas innovaciones.
Para llevar a cabo la concepción de proyectos viables y seguros, que generen confianza al
usuario, al momento de realizar la construcción de la subestructura y estructura. Con base en
lo anterior se plantea una investigación, enfocada en el control de calidad del concreto
preparado en obra durante 4 meses, por medio de la mezcladora Domat serie DMP30,
teniendo en cuenta variaciones reales, aparentes, procesos e impresiones de ensayos y
materiales.
Durante el periodo de investigación, se analizará un entrepiso con escalas, correspondiente a
dos losas de apartamentos (piso 26-27), 14 pantallas y un elemento monolítico perteneciente
al foso de ascensor, dicho entrepiso cuenta con dos tramos de escalas ubicados en el eje 10B-
11B y 14B-15B, de la Torre 2- Etapa 1. Cabe mencionar que las losas y las escalas se funden
en un concreto de 3000 psi y las pantallas en una resistencia de 4000 psi, dichas
especificaciones son propias del proyecto Vivenza, ubicado en Cra 87 # 39-03 Vía machado-
Copacabana.
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Figura 1. Elementos a estudiar (Losa, pantallas, escalas y foso ascensor), parte horizontal indica eje numérico
de derecha a izquierda comenzando en eje 9 y terminando en eje 16, parte vertical eje alfanumérico de abajo
hacia arriba comenzando en eje A y terminando en eje B. Fuente: Especificaciones de la obra Vivenza.
Por otra parte, el concreto es el resultado de mezclar varios materiales como lo son: arena,
triturado, cemento, agua y algún aditivo. Siendo este opcional para la mezcla, confiriéndole
características particulares de:
Resistencia
Cohesividad y Trabajabilidad
Plasticidad (reductores de agua)
Retardarte de fraguado
Acelerantes de fraguado
Cabe mencionar que la norma NTC 1299 – Concretos. Aditivos químicos para concreto, es la
encargada de regular y especificar los aditivos más usados en el concreto, y por ende en la
construcción.
Además, es de los insumos más empleados en una obra de construcción, ya que concede
características de resistencia, manejabilidad a la hora de vaciar diversos elementos
estructurales, estabilidad, durabilidad a través del tiempo y a diferentes condiciones
ambientales y económicas.
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3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
Análisis y supervisión de concretos en estado fresco y endurecido preparados en obra por
medio de mezcladora Domat serie DMP30, durante 4 meses.
3.2 Objetivos específicos
Garantizar las especificaciones requeridas en el proyecto y dar cumplimiento a la
norma NSR-10.
Evaluar la procedencia de los materiales utilizados en la mezcla.
Supervisar las operaciones realizadas en obra, a la hora de preparar la mezcla de
concreto tales como el transporte, manejo, colocación, consolidación, terminado y
curado.
Elaborar muestras de concreto de acuerdo a la norma NTC 454 – Concreto fresco,
Toma de muestras.
Determinar resultados del ensayo a compresión de las muestras elaboradas.
Establecer un análisis estadístico de los resultados obtenidos en los ensayos de
compresión.
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4. MARCO TEÓRICO
Hoy en día existen grandes variedades de concreto, por lo que se debe realizar un adecuado
control en obra, por medio de normativas que permitan regularizar el uso del mismo.
Actualmente se cuenta con normas internacionales y/o nacionales que ayudan a supervisar la
calidad del concreto por medio de pruebas estandarizadas y resultados comparables, como es
el caso de las normas ASTM (American Society for Testing and Materials), AASHTO
(American Association State Highway and Transportation Office), ACI (American Concrete
Institute), NTC (Normas Técnicas Colombianas), NSR (Reglamento Colombiano de
Construcción Sismo Resistente), INVIAS (Norma del instituto Nacional de Vías), entre otras.
Para llevar a cabo un adecuado control de calidad del concreto en obra preparado en planta
por medio de mezcladora Domat DMP30, es necesario tener en cuenta algunas normas como
lo son:
NTC 3459 – Agua para la elaboración de concreto.
NTC 396 – Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto.
NTC 550 – Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra.
NTC 673 – Ensayo de resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de
Concreto.
NTC 3318 – Producción de concreto.
NTC 454 – Concreto fresco, Toma de muestras.
Además, conocer el proceso de verificación que se realiza, antes, durante y después de la
utilización del concreto en obra, dicho proceso se divide en lo siguiente:
Verificación del cumplimiento de especificaciones de las materias primas.
Supervisión de las operaciones completas de medición y mezcla.
Control de los procesos siguientes a la elaboración del concreto. [1].
De acuerdo al libro “El Concreto: Fundamentos y Nuevas Tecnologías”, dicho seguimiento,
se realiza mediante pruebas representativas a muestras en estado fresco y en estado
endurecido, que permiten tener un control del proceso, un análisis estadístico y una
aceptación o rechazo de las pruebas seleccionadas.
Como, por ejemplo, en estado fresco, se debe llevar a cabo, verificaciones relacionadas con la
manejabilidad, forma de colocación de la mezcla para prevenir la segregación, temperatura,
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homogeneidad, exudación y transporte. Mientras que en un estado endurecido es necesario
conocer si ese elemento cumple o no con las especificaciones asignadas, mediante ensayos de
laboratorio a compresión, ambos estados se describen en las normas NTC 550 - Elaboración y
curado de especímenes de concreto en obra y NTC 673 - Ensayo de resistencia a la
compresión de especímenes cilíndricos de concreto.
Para evitar tener sobrecostos y complicaciones en la obra, es necesario llevar a cabo un buen
control en el concreto. En caso contrario el proyecto se verá expuesto a procesos más
estrictos, donde se elevan los costos.
4.1 Composición del concreto
El concreto es una mezcla compuesta de agregados finos y gruesos, material cementante, agua
y aditivos.
A continuación se caracteriza cada uno de los materiales, teniendo en cuenta criterios de
aceptación, origen, usos, calidad entre otros.
4.1.1 Agregados finos y gruesos
Los agregados son una masa de materiales inertes, que se dividen en agregados finos y
gruesos, como indican [1] y [2] existen diversas clasificaciones para estos como lo son:
Origen: Distribuye los agregados en tres grandes grupos de acuerdo a su procedencia
y procesos físico-químicos involucrados en su formación, como lo son:
Agregados ígneos: se forman cuando el magma (roca fundida) se enfría y se
solidifica.
Agregados sedimentarios: se originan por descomposición, desintegración,
precipitación o deposición química.
Agregados metamórficos: son aquellos agregados que experimentan grandes
presiones y altas temperaturas.
Color: Es una clasificación fácil de realizar, pero no brinda mucha información a la
hora de identificar el comportamiento del material en una mezcla de concreto.
Tamaño de partícula: Es una clasificación muy usada, la cual permite conocer si
estamos trabajando con un agregado grueso o fino, se realiza por medio de la NTC 32-
Tejido de alambre y tamices para propósito de ensayo, según sus resultados si la masa
del agregado pasa el 100% por el tamiz 3/8” y queda retenido en la malla N° 200, se
clasifica como arena gruesa o fina, pero si el 100% de la masa queda retenida en el
tamiz N°4 o superiores, se está trabajando con un agregado grueso.
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Tabla I
Clasificación de los agregados por tamaño
Nota: Se caracteriza los agregados gruesos y finos por tamaño, dependiendo de los tamaños de tamices en que el
material pasa o queda retenido. [1] Tabla 3.1.
Modo de fragmentación: Específicamente depende del tipo de fragmentación que
tienen los agregados, y se pueden clasificar en naturales (fragmentación por medios
naturales), manufacturados (fragmentación por medios mecánicos) o mixtos
(combinación de fragmentación por medios naturales y mecánicos).
Clasificación por peso específico: Se determinada por medio del peso unitario de los
agregados, dependiendo de esta característica se tienen: agregados livianos, normales
y pesados.
Tabla II
Clasificación de los agregados según su densidad
Nota: Clasificación de los agregados según su densidad. [1] Tabla 3.2.
Agregados reciclados: Específicamente provienen de demoliciones, estos pueden ser
agregados reciclados limpios o sucios, siendo los primeros caracterizados por tener un
porcentaje menor a 5% de impurezas y un 95% de la composición mismo elemento,
mientras que los segundos mencionados carecen de los parámetros mencionados.
Los requisitos de gradación y calidad para los agregados finos y gruesos, para uso en
concreto, se encuentran especificados en la norma NTC 174, Especificaciones de los
agregados para concreto.
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Cabe mencionar que un agregado fino está conformado de arena natural, arena triturada o una
combinación de éstas y un agregado grueso se caracteriza por que está conformado por grava,
grava triturada, roca triturada o en su defecto una combinación de ellos, ambos materiales son
de suma importancia para la elaboración de mezclas de concreto, ya que permiten adherencia,
volumen, resistencia, mitigación de fisuras y durabilidad a la hora de preparar concreto.
Para garantizar dichas propiedades, se debe asegurar de que los tamaños del agregado sean los
óptimos para la mezcla a diseñar, además de que la forma y la textura superficial sean las
adecuadas, por otra parte se debe certificar limpieza, densidad, granulometría, porosidad,
absorción y humedad.
Para asegurar lo antes mencionado, se realiza una serie de ensayos que permiten visualizar las
propiedades, características y estados de estos agregados como lo son:
NTC 77- Método de ensayo para el análisis por tamizado de los agregados finos y
Gruesos
NTC 78 – Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75um en
agregados minerales
NTC 92- Ingeniería civil y Arquitectura. Determinación de la masa unitaria y los
vacíos entre partículas de agregados
NTC 127- Concretos. Método de ensayo para determinar las impurezas orgánicas en
agregado fino para concreto
NTC 174- Concretos. especificaciones de los agregados para concreto
NTC 176 – Ingeniería civil y Arquitectura. Método de ensayo para determinar la
densidad y la absorción del agregado grueso.
NTC 237– Ingeniería civil y Arquitectura. Método de ensayo para determinar la
densidad y la absorción del agregado fino.
NTC 589– Concretos. Método de ensayo para determinar el porcentaje de terrones de
arcilla y partículas deleznables en los agregados.
4.1.2 Verificación de calidad de los agregados finos y gruesos en obra
Para la producción de concreto en la obra Viveza, se usa material extraído de Canteras del
Cauca, específicamente con procedencia del rio Cauca, este material es solicitado por medio
del almacenista al departamento de compras, y dicho departamento se encarga de realizar el
trámite pertinente.
Cuando el triturado y la arena ingresan a obra, son verificados por medio de la inspección
visual, donde se analiza el color, contenido de materia orgánica, tamaño y textura donde se
pueden o no detectar anomalías, en caso de que se presente alguna incertidumbre sobre este,
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se solicitan ensayos de caracterización del material enviado por la cantera, en otro caso estos
informes son enviados a obra cada semestre.
Además cuando la volqueta ingresa a obra, con dichos materiales, se autoriza el descargue por
medio de la remisión, donde se chequea el destino, tipo de material, cantidad y procedencia.
Figura 2. Agregado grueso y fino respectivamente almacenados en obra por medio de chiqueros. Fuente: Propia
Los informes enviados a obra cuentan con la descripción del equipo usado para dichos
ensayos, además de la caracterización y resultados de ensayos del material como se muestra
en los Anexo 1 (Triturado) y 2 (Arena).
4.1.3 Material cementante
El material cementante, es el compuesto más importante a la hora de preparar una mezcla de
concreto ya que cuenta con propiedades cohesivas y adhesivas que permiten la unión de los
agregados finos y gruesos.
Es importante mencionar que este insumo cuenta con propiedades hidráulicas, es decir que
desarrolla sus propiedades en presencia del agua, esto se debe a las reacciones químicas que
ocurren entre los compuestos del cemento. Así mismo este material es una mezcla de diversos
componentes tales como: caliza, arcilla, yeso, silicatos, aluminatos entre otros.
Actualmente se conoce en el mercado diferentes tipos de cemento, los cuales aportan diversas
propiedades dependiendo de las necesidades y requerimeintos del proyecto, esto se desarrolla
apartir de la materia prima empleada a la hora de fabricarlo, de acuerdo a la siguiente tabla se
puede evidencias los disitntos tipos y usos del cemento. [1].
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Tabla III
Tipos de cemento Pórtland según ASTM C150
Nota: Descripción de los tipos de cemento Pórtland empleados en el mercado. [1] Tabla 2.3.
Por otra parte, según [1], [3], se le imponen cualidades de:
Finura: Determina la velocidad de hidratación, manejabilidad, retracción, calor de
hidratación, costo y la obtención de la resistencia, es una propiedad física que valora
el tamaño del grano.
Consistencia normal: Se mide directamente sobre la pasta de cemento formado, la
cual indica el grado de fluidez con el que se debe trabajar la mezcla cementante, ya
que dependiendo del tipo de cemento se requieren diversas cantidades de agua.
Densidad: Se caracteriza por ser una propiedad física, que varía dependiendo del tipo
de cemento, no da idea de la calidad del cemento empleado pero si muestra las
adiciones de otros elementos en el cemento y las cuantías usadas en este.
Tiempos de fraguado: Propiedad que se mide directamente en la pasta de cemento,
la cual se caracteriza por el tiempo en que la pasta deja su estado plástico y empieza
a tomar un estado sólido, alcanzado la resistencia deseada. Además esta propiedad
nos da un índice de calidad para hacer el adecuado manejo del concreto en estado
plástico: preparación - colocación y disposición, cabe mencionar que el fraguado
inicial comienza en un tiempo de 45 min y culmina en 7 horas aproximadamente.
Resistencia: Propiedad de suma importancia producida por la hidratación. Donde más
hidratación me lleva a tener más resistencia, por lo que es un parámetro que afecta
directamente los criterios estructurales.
Para asegurar lo antes mencionado, se realiza una serie de ensayos que permiten visualizar las
propiedades y características del cemento como lo son:
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NTC 33- Ingeniería civil y Arquitectura. Método para determinar la finura del
cemento hidráulico por medio del aparato Blaine de permeabilidad al aire.
NTC 107- Cementos. Método de ensayo para determinar la expansión en autoclave
del cemento Pórtland
NTC 109- Cementos. Método para Determinar los Tiempos de Fraguado del Cemento
Hidráulico por Medio de las Agujas de Gillmore
NTC 118- Método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento
hidráulico mediante el aparato de vicat.
NTC 121- Ingeniería civil y Arquitectura. Cemento pórtland. Especificaciones físicas
y mecánicas.
4.1.4 Verificación de calidad del material cementante en obra
Durante la ejecución de la etapa 1, torre 2, los vaciados de elementos estructurales se
realizaron con cemento a granel de marca Argos, el cual se disponía por medio de un silo
proporcionado por dicha empresa.
Al tener dicho elemento en obra se debe garantizar unas condiciones especiales para
establecer la conservación y el buen funcionamiento de este producto cementante, tales como:
Transporte: Debe realizarse con equipos acondicionados con tanques que permitan la
descarga del cemento por medios compresores de aire.
Figura 3. Vehículo cisterna para transportar y abastecer el cemento a granel. Fuente: Argos
Almacenamiento: Verificar que el silo se encuentre sin ningún orificio donde pueda
entrar en contacto con aire o agua, además de que se debe procurar gastar este
durante 6 semanas aproximadamente.
Ambientales: El silo debe estar acondicionado con filtros para prevenir que el material
particulado salga de este a la hora de que sea abastecido.
Mantenimiento: Se debe realizar mantenimiento preventivo cada tres meses para
prevenir encostramiento del cemento y un mantenimiento general cada seis meses
para garantizar la calidad del material cementante.
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Logística: Para tener dicho elemento en obra se debe garantizar que no esté cerca de
estructuras, equipos o muros, que tenga por lo menos 0.80 m de distancia al suelo
para poder realizar su abastecimiento, además de tener una cimentación que soporte
el elemento y un espacio cómodo para que no perturbe el avance en obra a la hora de
ser abastecido.
Calidad: Esta es certificada por medio de la empresa Argos, quien se encarga de
fabricar un material cementante que cumplan con todas las normas establecidas y
con los requerimientos de obra, además de los estándares de calidad del mercado.
Por otra parte, el operador encargado de la planta de concreto Domat, tenía la responsabilidad
de alertar los niveles de cemento en el silo, para poder realizar la programación con la
empresa Argos para su respectivo abastecimiento, en la obra Vivenza se realizaba el
mantenimiento preventivo cada 4 meses y se abastecía de acuerdo a las necesidades de obra,
con aproximadamente 64 Toneladas. Por otra parte se golpeaba el silo con una almádana,
cada vez que se realizaba un vaciado para destruir terrones o masas de cemento formados.
Figura 4. Almacenamiento de cemento a granel en silo de Argos. Fuente: Propia.
4.1.5 Agua
El agua juega un papel muy importante a la hora de preparar la mezcla de concreto, ya que
representa el medio para que el material cementante sea hidratado en su totalidad y pueda
alcanzar sus propiedades. Igualmente esta permite que las estructuras de concreto adquieran la
resistencia adecuada por medio del curado, por eso se debe prestar atención no solo a la
calidad sino también a la cantidad.
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Se debe verificar, que el agua empleada a la hora de preparar el concreto, tenga apariencia
limpia, clara, libre de sales, aceites y materia orgánica y que el pH se encuentre dentro del
rango 5.5 y 8.5, esto con el fin de garantizar la resistencia, tiempos de fraguado, durabilidad
en la mezcla y prevenir daños en el concreto y/o acero.
Por otra parte, a la hora de realizar el mezclado de los materiales, se tienen dos momentos de
gran importancia: 1) Hidratación del cemento y 2) Manejabilidad, siendo el primero
mencionado la cantidad de agua incorporada en el concreto, es decir la cantidad necesaria y
solicitada por el diseño de mezcla del proyecto, y la segunda es el agua que permite fluidez en
la mezcla y que con tiempo se evapora en el proceso de fraguado, dejando canales capilares
que disminuyen la resistencia, durabilidad y en el momento de secado permiten mayor
fisuracion, por tal motivo no se debe agregar más agua al diseño de mezcla.[1].
Además, el agua interviene en el proceso de curado, el cual se caracteriza por ser el momento
en el cual el concreto alcanza su máxima resistencia, en este proceso se controla el contenido
de humedad y la temperatura en el concreto, es importante mencionar que la hidratación de
los especímenes de concreto no se desarrolla a una velocidad constante y disminuye con el
tiempo, es decir, en los primeros 7 días después del fraguado se requiere de agua para seguir
alcanzando las propiedades del cemento, después de este tiempo el concreto sigue adquiriendo
resistencia en poca proporción, lo que se visualiza en la gráfica 1.
Grafica 1. Desarrollo de la resistencia del concreto con la edad. [1] figura 12.1.
Para asegurar lo antes mencionado, se debe tener en cuenta la siguiente norma la cual permite
garantizar la calidad en el agua:
NTC 3459 Agua para la elaboración del concreto
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4.1.6 Verificación de calidad del agua en obra
Para realizar la hidratación a la mezcla de cemento, arena, triturado y aditivo, dosificados por
medio de la mezcladora Domat serie DMP30, se cuenta con un tanque de abastecimiento en
fibra de vidrio, el cual es aprovisionado con agua potable suministrada por las Empresas
Públicas de Medellín EEPP y por medio de una red hidrosanitaria provisional que llega hasta
dicho tanque.
Figura 5. Almacenamiento de agua limpia para abastecimiento de la mezcladora de concreto Domat serie DPM
30. Fuente: propia
Por otra parte, la cantidad de agua necesaria para hacer la mezcla es determinada por medio
del ensayo de humedad de la arena, ya que dependiendo de este valor se suministra por
medios digitales a la Domat la cantidad de agua a mezclar, es decir se ingresa el porcentaje de
humedad de la arena y sistemáticamente la Domat da la dosificación de agua de acuerdo a la
resistencia a preparar.
Figura 6. Control de ensayo de humedad de la arena, realizado en obra, firmado respectivamente por el operario
y el residente de obra. Fuente: Propio de la obra Vivenza.
Agregando a lo anterior, el agua también es de vital importancia a hora de realizar el curado
tanto en la estructura vaciada como en los especímenes elaborados- cilindros de prueba, dicha
agua se debe encontrar en estado potable y limpia, la cual se dispone en un tanque de curado,
donde se protege con cal para que el tanque no acumule hongos y con una tela geotextil para
prevenir que caigan elementos al tanque.
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Es importante mencionar que al tanque de curado, se le realiza mantenimiento cada 15 días,
este consta de cambio de agua, lavado en el fondo del tanque sin ningún material químico y
rociamiento de cal para prevenir la formación de hongos.
Figura 7. Taller de concreto para elaborar especímenes de prueba y tanque de curado. Fuente: Propia
Figura 8. Mantenimiento del tanque de curado. Fuente: Propia.
4.1.7 Aditivo
Los aditivos son materiales líquidos o sólidos, que se le incorporan a la mezcla de concreto
antes o durante el mezclado, con el fin de mejor las propiedades de este, siendo más utilizado
en estado líquido ya que permite realizar mezclas más homogéneas y se garantiza que esta
sustancia se disperse más rápido.
Actualmente en el mercado se pueden encontrar diversos tipos de aditivos, desde un aditivo
tipo A hasta un aditivo tipo H, siendo cada uno empleado para diferentes necesidades, como
se evidencia en la tabla IV.
Tabla IV
Tipos de aditivo y propiedades.
Aditivo Propiedades
Tipo A: Plastificante Disminuye la cantidad de agua necesaria para obtener una
determinada consistencia de concreto Tipo B: Retardantes Demora tiempo de fraguado del concreto
Tipo C: Acelerante Acelera tanto el fraguado como la ganancia de resistencia
a edad temprana del concreto
Tipo D: Plastificante retardante Permite disminuir la cantidad de agua necearía para
obtener una mezcla con determinada consistencia y
retardar su fraguado.
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Tipo E: Plastificante acelerante
Permite disminuir la cantidad de agua necearía para
obtener una mezcla con determinada consistencia y
acelerar tanto el fraguado como la resistencia edad
temprana
Tipo F: Superplastificante Permite la reducción del agua de mezcla en más de un
12% para obtener determinada consistencia en el concreto
Tipo G: Superplastificante
retardante
Permite la reducción del agua de mezcla en más de un
12% para obtener determinada consistencia en el concreto y además retardar su fraguado
Tipo H: Superplastificante
acelerante
Permite la reducción del agua de mezcla en más de un
12% para obtener determinada consistencia en el concreto
y acelerar tanto el fraguado como la resistencia edad temprana
Nota: Se presenta la tabla especificando los tipos y propiedades de aditivos, dicha tabla se realiza teniendo en
cuenta la información presente en [4]
Para ilustrar lo antes mencionado, en estructuras con difícil acceso, secciones delgadas y áreas
con mucho acero es conveniente usar una mezcla fluida de alta trabajabilidad, por lo que se
emplea un aditivo reductor de agua, es decir un aditivo plastificante, si se necesita un concreto
de fraguado rápido para acabados de placas, reducción de tiempos de desencofrado e
impermeabilización se emplea un aditivo acelerante, lo cual permite aumentar la tasa de
hidratación y el desarrollo de la resistencia del concreto a edades tempranas, de lo contrario si
se requiere prolongar la tasa de fraguado del concreto, se debe usar un aditivo retardante, así
mismo se pueden emplear aditivos que ofrecen alta resistencia, al durabilidad, etc.
Agregando a lo anterior, para la elaboración de dichos aditivos se usan compuestos químicos,
inorgánicos y minerales según la especificación y dosificación regida por la norma, por
ejemplo para llevar a cabo un aditivo que acelere los tiempo de fraguado se puede emplear
yeso crudo más cloruro de sodio, para mejorar la plasticidad se puede usar cal grasa y para
darle al concreto la característica de ratardante se puede añadir un ingrediente tan común
como lo es el azúcar. [1]. La adición de aditivos a la mezcla se ve regularizada por la NTC
1299, Concretos, aditivos químicos para concreto.
Es importante resaltar que estas sustancias, se usan mediante una dosificación por peso de
cemento, teniendo en cuenta el diseño de mezcla empleada a la hora de preparar el concreto.
4.1.8 Verificación de calidad del aditivo en obra
En el proyecto Vivenza, se emplea el aditivo EUCON MR-4000, el cual se le asignan
propiedades de reductor de agua y retardante de fraguado formulado específicamente para
extender el tiempo de trabajabilidad del concreto fluido a temperaturas por encima de 25°C.
[5]
Dicho insumo es contratado por medio de la empresa Toxement, la cual se encarga de realizar
periódicamente visitas a obra para garantizar el buen estado del producto, realizando
mantenimientos preventivos para la acumulación de hongos.
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Agregando a lo anterior, para la corrección de hongos en el isotanque de almacenamiento se
emplea una sustancia llamada Biosida, el cual es de origen orgánico y se le adiciona 0.5 ml
del volumen existente de aditivo en el isotanque.
Figura 9. Isotanque de almacenamiento del aditivo EUCON MR-4000. Fuente: Propia
Figura 10. Sustancia Biosida para la corrección de hongos en el EUCON MR-4000. Fuente: Propia.
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Figura 11. Limpieza del isotanque. Fuente: Propia
4.2 Domat
Como se ha mencionado anteriormente, el concreto en la obra Vivenza se realiza por medio
de mezcladora Domat, dichas mezcladoras surgen en la actualidad con el propósito de brindar
nuevas soluciones y desarrollos tecnológicos en el sector de la construcción, enfocándose en
mejorar la productividad y eficiencia de los proyectos donde se emplee dicha tecnología. [6]
La concretadora Domat serie DMP30, es una planta mezcladora para producción de concreto,
con una capacidad de 26 - 30 m³/hora, el equipo está diseñado para operar en obras, que
requieren concretos de alta calidad a un bajo costo.
Dicha concretadora cuenta con, según [6]:
Mezclador de eje vertical de 0.75 m3 con brazos amortiguados
Recubrimiento en lámina anti desgaste
Compuerta de accionamiento neumático.
Canaleta de descarga al balde de la torre grúa o a la bomba de concreto.
Tolva integrada doble para dos tipos de agregados con un vibrador.
Caudalímetro para dosificación de agua.
Báscula para pesaje de cemento independiente, con descarga neumática y vibrador.
Tornillo sinfín para alimentación de cemento. (Opcional)
Dos bandas de alimentación separadas.
Compresor y cofre para electroválvulas.
Bomba para alimentación de agua, con tubería de succión y descarga.
Sistema de pesaje con celdas de carga.
Sistema eléctrico con cofre protección IP, cableado para la conexión de motores con
coraza metálica, elementos de protección de motores, botonera para mando manual.
Sistema de control automático para producción de concreto
Por otra parte, el empleo de estas concretadoras en obra permite economizar factores como
tiempo, calidad y dinero, ya que se puede producir concreto de alta calidad en el día y la hora
solicitada, sin tener que someterse a tiempos y disponibilidades de empresas cementeras, que
fácilmente pueden incurrir en un atraso; así mismo presenta facilidad a la hora de ser
22
instalada, programada y operada, garantizando bajos costos de operación, mezclas altamente
homogénea, facilidad a la hora de ser programa y limpiada.
Dicha mezcladora, es propia de la empresa Centro Sur y es manejada por un operario de la
empresa, la cual está calificado y certificado para realizar el manejo de dicha planta, además
este se encarga de realizar su respectiva programación, limpieza y mantenimiento preventivo,
antes, durante y después de los vaciados en obra, se recalca que la mezcla de concreto es
transportada por medio de torre grúa, por lo que se emplean baches y no bombas de concreto,
para garantizar el buen manejo de la máquina, dicho operario se encarga de informar cuando
las tolvas, el silo o los tanques de agua y aditivo, presentan algún problema o se encuentran
desabastecidos, igualmente de manifestar si se presentan fallas eléctricas o el sistema de
pesaje se encuentra descalibrado, para solicitar y programar el respectivo mantenimiento.
Figura 12. Planta de concretos. Fuente: Propia.
Figura 13. Mantenimiento de la concretadora Domat serie DPM 30. Fuente: Propia.
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Figura 14. Tolvas de la concretadora Domat serie DPM 30 respectivamente abastecidas con agregado fino y
grueso. Fuente: Propia
4.3 Concreto en estado fresco
En este estado se presenta el concreto con una consistencia plástica, que con el tiempo da paso
al fraguado y posteriormente al siguiente estado el cual se describe como endurecido.
Generalmente en esta condición se realiza primero una inspección visual procedida por
ensayos a la mezcla.
Por dichos motivos, en estado plástico del concreto se deben evaluar dos momentos claves
como lo son:
La inspección visual: En esta se verifican y se examinan características como:
Viscosidad
Plasticidad
Elasticidad
Fluidez
Uniformidad
Cohesividad
Segregación
Trabajabilidad o manejabilidad.
Agregando a lo anterior, la trabajabilidad o manejabilidad, es la característica más
sencilla de analizar, ya que depende del grado de facilidad con que el concreto puede
ser mezclado, donde depende exactamente de la relación agua - cemento (a/c), sin
embargo también se ve afectada por la gradación, forma y textura de los agregados,
aire incluido en la mezcla, aditivos, relación arena – agregados y temperatura
ambiente.
La manejabilidad del concreto, es verificada por medio de la normativa NTC 396 -
Ingeniería civil y Arquitectura. Método de ensayo para determinar el asentamiento
del concreto. El cual tiene como finalidad medir la consistencia o grado de humedad
que tiene la mezcla.
Dicho ensayo se realiza por medio del cono Abrams y con ayuda de una varilla lisa de
punta redondeada de 16 mm de longitud, se debe llenar el cono a través de 3 capas
iguales de concreto y se deben compactar con 25 golpes en forma de espiral, a la hora
24
de efectuar el ensayo se debe tener cuidado de realizarlo en una superficie plana y
limpia, así mismo de compactar en una dirección paralela al cono.
A la hora de preparar concreto en la obra Vivenza, se consideran los aspectos antes
mencionados y se evalúa la manejabilidad por medio del ensayo de asentamiento, y se
llevan a cabo los registros pertinentes para el control de calidad.
Figura 15. Ensayo de asentamiento realizado en la obra Vivenza. Fuente: Propia.
La disposición: Se refiere a los medios empleados para disponer la mezcla de
concreto, tales como: transporte, colocación y compactación. Ya que dependiendo de
la forma como estos procesos se realicen se puede prevenir la segregación.
La segregación es la separación de los componentes de la mezcla, debido a las
diferencias en tamaños de agregados y densidades, además del excesivo mezclado,
inadecuado sistema de transporte, mala colocación y desmedido tiempo vibrado.
La mezcla de concreto se puede transportar de forma vertical u horizontal, teniendo
precaución de realizar desplazamientos cortos, evitando los cambios bruscos de
dirección y los caminos que produzcan mucha vibración, ya que se puede correr el
riesgo de alterar la muestra.
Por otra parte, se debe tener prudencia a la hora de abastecer y disponer los medios
mecánicos para transportar dicha mezcla como lo son: coche, bomba estacionaria,
bocat, bache de torre grúa, ya que se debe evitar la caída libre de la mezcla, desde
alturas mayores a 1.5m, descargue del concreto contra obstáculos, además de no
exceder los tiempos de vibrado.
Agregando a lo anterior, en la obra Vivenza se hace uso de la torre grúa y del bache
para trasladar la mezcla de concreto, teniendo en cuenta la precauciones antes
mencionadas, antes de disponer la mezcla en dicho bache se rocía ACPM a este
25
elemento, para que el concreto no se adhiera al bache en el trascurso del
desplazamiento, y sea más fácil la respectiva limpieza.
Figura 16. Transporte vertical del concreto por medio de la torre grúa y un bache. Fuente: Propia.
Ya con la mezcla de concreto preparada, y con la supervisión de las precauciones antes
mencionadas, se procede a sacar una muestra representativa, para realizar los especímenes de
prueba, dicha muestra es conveniente sacarla después de 20 minutos iniciado el vaciado, ya
que en un tiempo inferior se van realizando los ajustes pertinentes para lograr la consistencia
de mezcla deseada.
Como se mencionó anteriormente, se debe realizar el asentamiento antes de iniciar hacer los
cilindros para efectos de calidad en la mezcla, una vez obtenido el asentamiento se procede a
realizarlos, la cantidad de cilindros a elaborar depende del criterio de residentes o directores
de obra, ya que por norma se deben realizar solo dos cilindros para fallar a una edad de 28
días, pero para mayor seguridad y para avanzar en obra se pueden realizar más especímenes,
que brindan solo información.
En la obra Vivenza, se realizan 8 cilindros para losas y nudos de pantalla que fallan a los 3-7-
28 y 56 días; y 6 cilindros para pantallas y escalas que fallan a los 7-28 y 56 días, se espera
que en el día 28 los especímenes de prueba alcancen el 100% de su resistencia, en caso de que
no se esperan a los cilindros testigos realizados a los 56 días.
Para realizar los cilindros se debe:
1. Alistar el número de formaletas a usar.
2. Cerciorarse de que la superficie y las formaletas estén limpias y en un lugar a nivel.
3. Engrasar la formaleta con ACPM para impedir que el concreto se adhiera a esta en
estado endurecido.
4. Llenar todas las formaletas con concreto hasta 1/3 de su altura.
26
5. Por medio de la varilla lisa con punta redondeada se chuza 25 veces en forma de
espiral, para acomodar las particular y sacar el aire de la muestra.
6. Se suministra con un martillo de goma 10 o 15 golpes alrededor de la formaleta para
culminar de sacar el aire en la muestra.
7. Se procede a realizar del paso 4 al 6, hasta terminar de llenar la formaleta.
8. Se enraza el cilindro de concreto para que quede a nivel con la formaleta.
9. Después de 24 horas se desencofran los cilindros, se marcan y se sumergen en agua
para que el concreto pueda alcanzar la resistencia esperada.
Figura 17. Elaboración de especímenes de concreto. Fuente: Propia.
Figura 18. Formato para marcar los especímenes de concreto. Fuente: Especificaciones Vivenza
Se enfatiza que estos procedimientos son regulados por la norma NTC 550-
Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra.
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Después de realizar los especímenes de concreto se procede a llenar la bitácora de
obra, el cual es un elemento legal, donde consta toda la información de el vaciado
producido, dicha bitácora se diligencia como se muestra en la figura 19.
Figura 19. Bitácora de concretos torre 2 etapa 1 obra Vivenza. Fuente: Especificaciones Vivenza
Además se lleva un control en Excel, con los datos de la muestra preparada para
realizar las respectivas remisiones y puedan enviarse los cilindros a la empresa
Cosntrulab, quien se encarga de realizar el almacenamiento y falla de dichas muestras.
Dichas remisiones contienen la siguiente información:
N° de muestra Dependiendo del consecutivo de obra
N° de espécimen Dependiendo del consecutivo de obra
Fecha de toma Depende de la fecha de vaciado
Edad de falla Depende del elemento que se va a fundir en días
Fecha de ensayo Fecha de vaciado más edad de falla
Hora de toma Depende de la hora en que se realiza el asentamiento
Asentamiento Valor en cm del asentamiento tomado
Localización Depende del elemento a fundir
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Procedencia de la mezcla Concreto premezclado o realizado en obra
Cemento Concretero
Marca de cemento Argos, Cemex entre otros
Resistencia de diseño Depende de la resistencia usada
4.4 Concreto en estado endurecido
Una vez culminado el periodo de fraguado, se llega al estado endurecido, donde las
características más importantes según [1] son:
La resistencia: Es sin duda la característica más fundamental, y está directamente
relacionada con la relación agua/cemento y con la hidratación del concreto en estado
endurecido - curado, así mismo se puede ver afectada por la porosidad, resistencia a la
pasta endurecida, resistencia propia del agregado y por la adherencia entre pasta y
agregado.
La durabilidad: Es directamente proporcional a la resistencia, ya que si se cuenta con
estructuras resistentes se va a contar con estructuras duraderas, además el concreto
permite resistir diferentes temperaturas y cambios ambientales, protegiendo así el
acero de la corrosión a través del tiempo.
La estabilidad de volumen: Sin duda está relacionada con los tiempos de fraguado
después de la colocación del concreto, ya que se observan cambios en el volumen
pasadas las 24 horas y esto conlleva a la formación de fisuras, además por cambios en
el asentamiento también se puede evidenciar alteraciones en el volumen.
La resistencia al fuego: Es una propiedad que permite proteger la estructura de acero
interna, sin embargo esto depende de: 1) tipos de agregados que se empleen, 2)
contenido de humedad, 3) tipo de cemento empleado y 4) Espesor del elemento, se
señala que la perdida de resistencia del concreto bajo el fuego inicia aproximadamente
a los 300° C mientras que el del acero es de 600°C.
Por otra parte, en esta etapa se hace fundamental el curado de los especímenes y la resistencia
a la compresión del concreto, siendo la primera regularizada por la norma NTC 555 –
Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra, y la segunda por la norma NTC
673- Ensayo de resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de Concreto.
El curado de cilindros, como se mencionó anteriormente es el proceso mediante el cual se
mantienen los especímenes con una cantidad de agua y una temperatura adecuada y
permanente, para permitir que todas las partículas de cemento puedan adquirir la hidratación
necesaria para alcanzar la resistencia especificada, y el ensayo a compresión del concreto es
aquel que permite la aplicación de cargas de manera uniforme sobre la superficie plana del
cilindro en forma perpendicular, a una velocidad especificada, dicho ensayo se realiza por
medio de una prensa y esta se encarga de mostrar dichos resultados.
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Estos ensayos son realizados por medio de la empresa Construlab, quien se encarga de
realizar la recolección, transporte, falla de cilindros e informe de resultados. Dichos resultados
llegan a obra en medio físico y virtual, por medio de la plataforma de dicha empresa y son
revisados y anotados posteriormente en la bitácora de concreto.
Análisis de resultados ensayo a compresión
De acuerdo a lo establecido en la norma NTC 673- Ensayo de resistencia a la compresión de
especímenes cilíndricos de Concreto, se debe evaluar la resistencia a la compresión a los 28
días, por ende dichos resultados deben comprobarse de la siguiente manera:
1. Los resultados promedio de dos cilindros consecutivos, son mayores o iguales a:
(f´c-3.5) MPa para f´c ≤ 35 MPa
(0.90 f´c) MPa para f´c > 35 MPa
2. Promedio móvil, tomando tres muestras de las mismas características, son mayores o
iguales a f´c.
3. En caso de no cumplir con los numerales anteriores, se debe programar diferentes
ensayos como: extracción de núcleos, esclerómetros, ultrasonidos, entre otros, para
liberar los elementos en duda y si no se logra liberar dichos elementos con los
ensayos antes mencionados, se debe proceder a realizar una prueba de carga, que
consiste en cargar la estructura paulatinamente mediante cargas sin producir la falla o
se puede realizar una repontencialización de estos elementos, siendo este un proceso
costoso.
30
5. METODOLOGÍA
Figura 14. Metodología a seguir en el proyecto de grado “análisis y supervisión de concretos en estado fresco y
endurecido preparados en obra por medio de mezcladora Domat serie DMP30”. Fuente: elaboración propia,
mediante el programa lucidchart
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6. RESULTADOS Y ANÁLISIS
A continuación se presentan los resultados de los ensayos de compresión realizados a los
especímenes pertenecientes a la losa 26 y losa 27 con sus respectivas escalas, además de las
14 pantallas y un elemento monolítico perteneciente al foso de ascensor.
Es importante mencionar que solo se presentan los resultados de las escalas pertenecientes al
eje 10B -11B, porque en el eje 14B – 15B se empleó concreto premezclado tipo plástico de
Argos, por otra parte las muestras 408 – 410 – 409 – 413 – 415 y 414, se fallaron a 4 días por
necesidades de obra, dichos resultados se analizan teniendo en cuenta que estos no tienen un
cambio significativo en la resistencia.
De forma aleatoria se eligen 5 muestras de los especímenes analizados, y se realiza la gráfica
de Resistencia Vs Edad, para llevar a cabo el análisis pertinente, dichas muestras se eligen por
medio de la función Aleatorio.entre del software Excel, eligiendo las muestras 409-413-420-
426-481.
Figura 20. Función Aleatoria. Entre en Excel. Fuente: Propia
Tabla V.
Resultados de ensayo a compresión.
Nota: Se presenta los resultados de ensayo a compresión de algunas muestras elegidas aleatoriamente con sus
respectivos días de falla. Fuente: propia
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Grafica 2. Resistencia a la compresión vs días, f´c=280 kg/cm². Fuente: Propia
Grafica 3. Resistencia a la compresión vs días, f´c=210 kg/cm². Fuente: Propia
A través de las gráficas 2 y 3, se puede evidenciar que el comportamiento de ambas graficas
es similar a la gráfica teórica- grafica 1, donde se muestra claramente, que en las primeras
edades el concreto experimenta el mayor potencial de hidratación, acercándose rápidamente a
la resistencia especificada.
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La grafica 2, indica la tendencia de muestras con especificación de 280 kg/cm², en la que se
puede evidenciar que la muestra 409 a los 3 días ya estaba muy cerca de la resistencia
esperada, mientras la muestra 420 estaba un 49.71% alejada de los parámetros esperados;
dichos resultados se deben a posibles errores en la ejecución y/o curado, cambios bruscos de
temperatura del aire o perdida de agua por evaporación antes del curado.
Sin embargo se presenta que a los 7 días ambas muestran están por encima de la resistencia
esperada, lo que muestra que ambas muestran tienen un proceso de hidratación satisfactorio y
que todos los granos de cemento lograron humedecerse por completo, a causa de esto se
espera que la resistencia a los 28 días este muy elevada para ambos elementos.
En cuanto a la gráfica 3, se evidencia que la muestra 426, perteneciente a una losa no alcanza
la resistencia a los 28 días, estando un 96.90% cercana a la resistencia, remitiéndonos a los
registros existentes en la bitácora, se encuentra que el día que se realiza dicha muestra es un
día soleado, y que al realizarle el ensayo de asentamiento este da como resultado 22 cm lo que
indica que la muestra estaba fluida, y por lo tanto no se pierde agua por evaporación,
posiblemente estos resultados se obtengan por malas prácticas a la hora de realizar, disponer o
transportar la muestra de concreto. Sim embargo teniendo en cuenta la Norma Sismoresistente
Colombiana este elemento es liberado ya que cumple con la condición de f´c-3.5) MPa para
f´c ≤ 35 MPa, siendo liberada con un 83.33% de la resitencia.
Las muestra 413 y 481 presentan comportamientos diferentes entre sí, aunque son los
mostrados por la gráfica teórica, mientras la gráfica 413 a los 3 días ya estaba un 26.19% por
encima de la resistencia esperada, la gráfica 481 estaba un 33.09% por debajo de los
parámetros establecidos, esto puede ser posible por deficiencias en la muestra de concreto, es
decir que la concretadora este descalibrada y no pese los materiales con su dosificación
respectiva, por errores en la mano de obra o por cambios de temperatura, ya que la muestra
413 se realiza el 01 de mayo de 2019 mientras que la muestra 481 el 19 de julio de 2019, dos
fechas bastante distantes y dos meses en los que se puede presentan variaciones en
temperatura.
A continuación, se presenta dos diagramas de barras pertenecientes a las dos resistencias que
se están trabajando correspondientes a 280 kg/cm² y 210 kg/cm², donde se muestran todos los
elementos vaciados según su resistencia y según los días de falla elegidos por requerimientos
de obra.
Dicho diagrama además presenta, la desviación estándar de las muestras preparadas siendo
esta la medida de dispersión más común entre los especímenes, que indica qué tan dispersos
están los datos con respecto a la media de la muestra.
Por otra parte en la tabla VI, se evidencia la cantidad de concreto realizado para la elaboración
de cada una de las muestras, así mismo se calcula la cantidad de cemento faltante o sobrante
en la mezcla.
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Grafica 4. Superior resistencias de 280 kg/cm², inferior resistencias de 210 kg/cm² Fuente: Propia.
Tabla VI.
Cemento empleado de acuerdo al volumen de concreto preparado
Nota: Según la dosificación empleada, se calcula cuanto cemento se usó en la elaboración de concreto.
La grafica 4 en la parte superior, está conformada por nudos de columnas y por pantallas
elementos que se funden con una dosificación de 280 kg/cm², dichas resistencias presentan un
resultado favorable, ya que cumple con las especificaciones de obra y de la norma, por otra
parte se puede observar que las muestras de las pantallas aunque se realizaron en días
diferentes tienen un comportamiento similar, mientras que los nudos de pantallas presentan
variaciones en cuanto a los resultados obtenidos de las muestras.
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Según la tabla VI, las muestras 409 – 414 – 417 – 420 – 427 - 422 usaron en promedio menos
cemento del que debía usarse en la dosificación de mezcla, se infiere que esto es debido a la
falta de calibración de la concretadora a la hora de producir el concreto, así mismo se puede
decir que la desviación estándar de dichas muestras no se encuentran tan dispersas de la media
aritmética.
Agregando a lo anterior, sobre la gráfica de 280 kg/cm² se puede argumentar que los procesos
posteriores a la mezcla se realizaron de forma adecuada y cuidadosa ya que el espécimen
cumple con lo establecido.
Por otra parte en la gráfica 4 parte inferior, se presenta los resultados de losa de entrepiso 26-
27 y escalas piso 26 a 27, que pertenecen a una resistencia de 210 kg/cm², en dichos
elementos se realizaron la misma cantidad de cilindros de falla es decir cilindros para 3-7-28 y
56 días, por necesidades de obra.
En general todas la muestras cumplen con lo establecido en la norma, a excepción de la
muestra 426, que a los 28 días presenta una resistencia de 203.5 kg/cm², correspondiente a un
96.90%, por medio de la tabla VI, se deduce que estos resultados se deben a malas prácticas a
la hora de efectuar el procedimiento de cilindros o por errores humanos del personal
encargado, ya que en la tabla antes mencionada, se muestras que se está empleando 0.269%
de más de cemento, lo que puede generar un incremento de la resistencia y dicho argumento
no se registra en los resultados de los cilindros.
Sin embargo, esta muestra es liberada por la norma a los 56 días, ya que cumple con la
resistencia especificada dando como resultado 216 kg/cm². Así mismo, se evidencia que la
muestra 408 y 410 tienen un comportamiento similar porque se realizan el mismo día y con la
misma producción de concreto perteneciente a esa fecha, ya que la muestra 408 corresponde
al inicio del vaciado y la muestra 410 pertenece a los 40 m³, que por norma se debe sacar otra
muestra al superar dicho límite, del mismo modo se argumenta que la muestra 413 - 415 y
421- 423 tienen un comportamiento semejante, en cuanto a la muestra 426 y 428 difiere en
que la primera no cumple la especificación a los 28 días como se mencionó anteriormente
mientras que la segunda si, esto induce a que la primera muestra se obtiene de forma
anticipada, antes de que la mezcladora Domat obtuviera una estabilidad en la preparación de
muestra.
Para agregar, en la tabla VI se evidencia que todas las muestras pertenecientes a la losa de
entrepiso se usó más cemento del especificado por el diseño de mezcla, mientras que en el
elemento escalas se empleó menos cemento del exigido, lo que conlleva a especular que dicha
particularidad se refiere a errores de calibración de la mezcladora Domat o errores en la
programación del mismo por parte del operario, produciendo sobrecostos en obra o
incumplimiento del diseño de mezcla.
Por otra parte, en cuanto al cumplimiento de las especificaciones exigidas por la norma NSR-
10, se puede evidenciar algunas falencias, ya que en obra no se realizan ensayos
correspondientes a muestras representativas de los materiales que ingresan en obra, por lo que
se recomienda realizarlos mensualmente, y asegurarse personalmente de la calidad del
material y no confiarse de los informes que el proveedor envía cada semestre.
Así mismo, se observa que en el procedimiento de curado de los especímenes no se controla
el factor temperatura, siendo este esencial para que el cilindro adquiera resistencia, por lo que
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se sugiere emplear un electrodo u otro mecanismo que permita regular el tanque de curado a
una temperatura de 23°C ± 2°C.
Por otra parte, en cuanto a la elaboración de muestras de concreto, se sugiere capacitar de
forma permanente y constante a la persona encargada, para evitar errores en la elaboración de
dichas muestra.
7. CONCLUSIONES
Finalmente, es de suma importancia verificar las limitaciones de obra, y proporcionar todas
las condiciones necesarias y exigidas por las normas de construcción para garantizar la
excelente calidad de los materiales que ingresan a obra y el adecuado avance de la misma,
para no tener percances en un futuro, y cumplir con lo establecido en las especificaciones del
proyecto.
Así mismo, es necesario llevar un buen control de los procesos externos que ayudan a la hora
de preparar, disponer y transportar el concreto ya que por medio de estos podemos conseguir
la mala calidad, la segregación y la incertidumbre en la mezcla. Cerciorarse de la adecuada
certificación de la persona encargada de la elaboración de cilindros, para evitar errores en la
fabricación de los especímenes.
Controlar de forma rigurosa, la cantidad de materiales empleados a la hora de preparar la
dosificación por medio de la Domat, realizando el mantenimiento y calibración pertinente, así
mismo, inspeccionar recurrentemente el transporte y disposición de las muestras de concreto
ya sean en estado fresco o endurecido, que se realice de acuerdo a lo establecido por las
normas.
Se evidencia que los errores más recurrentes en la elaboración de cilindros, son posiblemente,
las malas prácticas de las personas encargadas de realizarlos, como la falta de control en el
curado de los mismos, además se debe garantizar las condiciones necesarias para el
transporte, evitando la segregación de los materiales.
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8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] R. Montallana Rodríguez. El concreto: fundamentos y nuevas tecnologías. Corona.
Medellin.
[2] O. J. Silva. (2015, Mar 13). Tipos de agregados y su influencia en el diseño de mezcla del
concreto. [Online].
Recuperado: https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/agregados/tipos-de-agregados-y-
su-influencia-en-mezcla-de-concreto
[3] O. J. Silva. (2016, Nov 24). Conociendo las propiedades físicas del concreto: ¿qué y
cómo? [Online].
Recuperado:https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/cemento/propiedades-fisicas-del-
cemento
[4] O. J. Silva. (2016, Mar 30). Generalidades y tipos de aditivo para el concreto según la
norma NTC 1299 [Online].
Recuperado:https://www.360enconcreto.com/blog/detalle/generalidades-tipos-de-aditivos-
para-el-concreto
[5] Euclid group Toxement. (2019). [Online]. Recuperado:
http://www.toxement.com.co/productos/portafolio/aditivos/aditivos-retardantes-reductores-
de-agua/?prodId=1216
[6] Domat. (2019). [Online].
Recuperado: https://www.domatltda.com/index.php/productos/mezcladoras-serie-dmp/dmp-
20-cap-18-9-detail
38
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